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Une roue holonome ou roue omnidirectionnelle ou omni-roue est un mécanisme constitué d'un moyeu disposant d'un chapelet de galets répartis sur sa périphérie. Utilisée pour les plateformes robotiques ou les engins de manutention, elle confère au véhicule des possibilités de déplacements dans un espace plus compact. Sur de tels engins, les axes de roues sont fixes : le mouvement global du chariot dépend uniquement de la combinaison des mouvements de rotation de chaque roue.
Les lois de commandes dépendront du nombre de roues, de leur disposition, et de la configuration des axes de galets.
Les roues peuvent se classifier suivant la répartition des axes de galets par rapport à l'axe de rotation du moyeu ; on distingue :
Contrairement aux roues Mecanum, les roulettes ne sont pas orientées à 45°, mais à 90°. Les axes des roues se croisent au centre du véhicule. Il y a généralement 3 ou 4 roues.
Les lois de commandes s'établissent en posant une loi de composition des vecteurs vitesses au point de contact roue/sol. Le problème admet une solution si les vitesses du véhicule sont cinématiquement admissibles.
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